基于凯恩帝KND-10M数控系统MasterCAM 9.0后置处理的研究

　　Mastercam软件是美国CNC Software公司所研制开发的CAD／CAM系统，是一套功能强大的CAD／CAM软件。雹最大的特点就是把CAD造型与CAM加工刀具路径及近控代码程序的生成集成在一起。实现从零件外形状设计到刀具材料选择，刀具路径生成、加工模似、数控加工程序生成及输出，最后数控加工设备加工完成的一条龙服务。KND—10M数控系统是北京凯恩帝数控技术有限开发生产的经济型钻、铣、镗床用数控系统。随着我国现代机械加工业的不断发展，我国数控技术也得到了前所未有的发展。国产数控系统技术越来越完善和稳定，它在实际生产中的应用也越来越广泛。现在加工的零件程度越来越复杂，工艺过程愈繁琐，运用手动编程是很难完成。因此，采用CAD／CAM技术加工零件是必然的趋势。本文主要介绍通过修改Mastercam的后置处理文件后，从而得到直接符合KND—10M系统的NC程序格式并且这种格式可以通过RS232接口直接传送给数控机床控制器进行加工零件。

1 Mastercam的工作流程

　　Mastercam对每个做产品设计与制造的人员来说是一个很理想的工具。那么，它的具体工作流程一般包括以下几个过程。

图1 Mastercam--般的工作流程 

　　(1)零件几何造型设计阶段：此阶段可利用Mastercam自身的design、mill等模块来完成，也可通过软件提供的图形转换接口把AutoCAD、Pro／E、UG等其他CAD软件生成的图形转换成mastercam的图形文件来完成。

　　(2)加工阶段：根据所需加工产品的几何形状确定加工方式后，运用Mastercam系统提供的功能选择合适的刀具、材料和工艺参数等，然后产生刀具路径和进行加工模拟，以检测错误并进行修正。然后产生刀其路径和刀具的运轨迹数据。

　　(3)生成数控加工程序并输出阶段：这是一种后处理的过程。因为世界上有几百种型号的数控系统，如法兰克、西门子等，它们的指令格式不完全相同。因此Mastercam软件系统应针对某一特定的数控系统生成特定的数控加工程序，才完成数控加工，得到理想中的产品。

2 后置处理文件的问题

　　后置处理文件简称后处理文件，是一种高级程序语言，其扩展名.PST。后置处理文件作用是将Mastercam生成刀具位置秘数据文件编译成用CNC控制器可以加工的NC程序文件。Mastercam后置处理文件是具有专一性的，为了适应不同的CNC控制器。因此、它本身已具有许多世界著名、优秀数控系统的后置处理文件。但是没有对应KND数控系统的后置处理文件。如果Mastercam用任何一种现在本身有的后置处理文件自动生产NC程序。它们都是无法直接让KND系统的CNC控制器识别的。如何使NC程序能够让KND系统的CNC控制器直接识别呢?通常有二种方法：①用任何一种后置处理文件生产NC程序、然后对NC程序进行手动修改成KND系统的NC程序；②修改其中一种后置处理文件使最后生产的NC程序能够让KND系统识别。如果用第一种方法，那么每一次零件生产NC程序可能都要进行大量的修改。工作量太大，容易出错。第二种方法只要修改一次后处理文件就无需再做任何的修改。

　　下文就针对Mastercam缺省后置处理文件修改成KND-10M数控系统专用的后置处理文体。它缺省后置处理文件MPFAN．PST，对应的是FANUC系统的CNC控制器。那么省缺后置处理文件生成NC程序格式与KND程序格式差别在哪里?我们通过一个实例来看看它们格式之间的差异。例如图2，该零件通Mastercam绘制出二维图，选择合适的刀具，材料和工艺参数等，生产成刀具路径和产生刀具的运轨迹数据、然后通过缺省后置处理生产程序(如表1)。通过以上表1中两种程序格式的比较，看出以下几个问题。

　　(1)进行零件加工时，需要从G54-G59的工件坐标指令其中的一个来指定工件坐标，部分控制器(数控系统)用G92指令确定工件坐标系。KND—10M系统中，可以使用G54～G59或G92来设定工件坐标系。在实际生产中，通常使用

　　G54～G59指令来设置坐标加工零件，因为这种指令加工时对刀更为简便。在G54～G59指令中最常用的是G54指令。但是采用系统缺省的后处理文件时是无法实现G54指令自动输出的。

　　(2)MPFAN．PST后处理文件针对的是4轴加工中心，而目前使用KND一10M是3轴数控铣床系统，多出了第4轴数据“A0.”．

　　(3)KND-10M是数控铣床系统，它不带刀具库，所以要去掉换刀指令M6、回参考点动作G28、刀具长度补偿指命G43、G44。同时在该系统中刀具半径补偿G41和G42指令补偿量的代号是H而不是D。

　　(4)KND—lOM系统本身程序存储空间比较小，为了减少程序存储空间只好将NC文件中的注释行，行号等删除。